Սուպեր մանրամասն ներածություն PCB-ի մասին

PCBպատրաստվում է էլեկտրոնային տպագրական տեխնոլոգիայով, ուստի այն կոչվում է տպագիր տպատախտակ։Գրեթե բոլոր տեսակի էլեկտրոնային սարքավորումները՝ սկսած ականջակալներից, մարտկոցներից, հաշվիչներից մինչև համակարգիչներ, կապի սարքավորումներ, ինքնաթիռներ, արբանյակներ, քանի դեռ օգտագործվում են էլեկտրոնային բաղադրիչներ, ինչպիսիք են ինտեգրալ սխեմաները, PCB-ները օգտագործվում են դրանց միջև էլեկտրական փոխկապակցման համար:

PCB-ն և PCBA-ն PCB-ներ են՝ չմոնտաժված բաղադրիչներով, PCBA (Printed Circuit Board Assembly), այսինքն՝ PCB-ներ, որոնք հագեցած են էլեկտրոնային բաղադրիչներով (օրինակ՝ չիպսեր, միակցիչներ, ռեզիստորներ, կոնդենսատորներ, ինդուկտորներ և այլն):

PCB-ի ծագումը
1925-ին Չարլզ Դյուկասը ԱՄՆ-ում (հավելումների մեթոդի հեղինակը) տպեց շղթայի նախշը մեկուսիչ հիմքի վրա, այնուհետև հաջողությամբ հաղորդիչ պատրաստեց որպես լարեր՝ էլեկտրապատելով:

1936 թվականին ավստրիացի Փոլ Էյսլերը (հանումային մեթոդի հեղինակը) առաջինն էր, ով ռադիոներում օգտագործեց տպագիր տպատախտակները։

1943 թվականին ամերիկացիները տեխնոլոգիան կիրառեցին ռազմական ռադիոների վրա:1948 թվականին Միացյալ Նահանգները պաշտոնապես ճանաչեց գյուտը կոմերցիոն օգտագործման համար։

Տպագիր տպատախտակները լայնորեն օգտագործվում են միայն 1950-ականների կեսերից, և այսօր դրանք գերակշռում են էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության մեջ:

Տպագիր տպատախտակները զարգացել են միաշերտից մինչև երկկողմանի, բազմաշերտ և ճկուն, և դեռ պահպանում են իրենց զարգացման միտումները:Բարձր ճշգրտության, բարձր խտության և բարձր հուսալիության, չափի շարունակական կրճատման, ծախսերի կրճատման և կատարողականի բարելավման ուղղությամբ շարունակական զարգացման շնորհիվ տպագիր տպատախտակները դեռևս պահպանում են կենսունակությունը ապագա էլեկտրոնային սարքավորումների մշակման գործում:

Տպագիր տպատախտակների արտադրության տեխնոլոգիայի ապագա զարգացման միտումների վերաբերյալ քննարկումները տանը և արտերկրում հիմնականում համահունչ են, այսինքն՝ բարձր խտության, բարձր ճշգրտության, նուրբ բացվածքի, բարակ մետաղալարերի, փոքր քայլի, բարձր հուսալիության, բազմաշերտ, բարձր արագությամբ փոխանցման: , թեթև քաշը Արտադրության առումով այն զարգանում է արտադրողականության բարձրացման, ծախսերի կրճատման, աղտոտվածության նվազեցման, բազմատեսակ և փոքր խմբաքանակի արտադրությանը հարմարվելու ուղղությամբ։

PCB-ի դերը
Մինչ տպագիր տպատախտակի հայտնվելը, էլեկտրոնային բաղադրիչների միջև փոխկապակցումը ուղղակիորեն միացված էր լարերով՝ ամբողջական միացում կազմելու համար:

Այն բանից հետո, երբ էլեկտրոնային սարքավորումներն ընդունում են տպագիր տպատախտակները, նմանատիպ տպագիր տպատախտակների հետևողականության պատճառով, ձեռքով լարերի միացման սխալները խուսափելու են:

Տպագիր տպատախտակը կարող է ապահովել մեխանիկական աջակցություն տարբեր էլեկտրոնային բաղադրիչների ամրագրման և հավաքման համար, ինչպիսիք են ինտեգրալ սխեմաները, լրացնել լարերը և էլեկտրական միացումը կամ էլեկտրական մեկուսացումը տարբեր էլեկտրոնային բաղադրիչների միջև, ինչպիսիք են ինտեգրալ սխեմաները, և ապահովել պահանջվող էլեկտրական բնութագրերը, ինչպիսիք են բնութագրերը, դիմադրություն, և այլն, կարող է ապահովել զոդման դիմակի գրաֆիկա ավտոմատ զոդման համար և տրամադրել նույնականացման նիշեր և գրաֆիկա բաղադրիչների տեղադրման, ստուգման և սպասարկման համար:
PCB-ի դասակարգում
1. Դասակարգում ըստ նպատակի
Քաղաքացիական տպագիր տպատախտակներ (սպառող)՝ տպագիր տպատախտակներ, որոնք օգտագործվում են խաղալիքների, տեսախցիկների, հեռուստացույցների, աուդիո սարքավորումների, բջջային հեռախոսների և այլնի մեջ:
Արդյունաբերական տպագիր տպատախտակներ (սարքավորումներ). տպագիր տպատախտակներ, որոնք օգտագործվում են անվտանգության, ավտոմեքենաների, համակարգիչների, կապի մեքենաների, գործիքների և այլնի մեջ:
Ռազմական տպագիր տպատախտակներ. տպագիր տպատախտակներ, որոնք օգտագործվում են օդատիեզերքում և ռադարներում և այլն:

2. Դասակարգում ըստ ենթաշերտի տեսակի
Թղթի վրա հիմնված տպագիր տպատախտակներ՝ ֆենոլային թղթի վրա հիմնված տպագիր տպատախտակներ, էպոքսիդային թղթի վրա հիմնված տպագիր տպատախտակներ և այլն:
Ապակե կտորի վրա հիմնված տպագիր տպատախտակներ՝ էպոքսիդային ապակյա կտորի վրա հիմնված տպագիր տպատախտակներ, PTFE ապակե կտորի վրա հիմնված տպագիր տպատախտակներ և այլն:
Սինթետիկ մանրաթելից տպագիր տպատախտակ՝ էպոքսիդային սինթետիկ մանրաթելից տպագիր տպատախտակ և այլն:
Օրգանական ֆիլմի ենթաշերտի տպագիր տպատախտակ՝ նեյլոնե ֆիլմի տպագիր տպատախտակ և այլն:
Կերամիկական ենթաշերտի տպագիր տպատախտակներ:
Մետաղական միջուկի վրա հիմնված տպագիր տպատախտակներ:
3. Դասակարգում ըստ կառուցվածքի
Ըստ կառուցվածքի, տպագիր տպատախտակները կարելի է բաժանել կոշտ տպագիր տպատախտակների, ճկուն տպագիր տպատախտակների և կոշտ-ճկուն տպագիր տպատախտակների:

4. Դասակարգվում է ըստ շերտերի քանակի
Ըստ շերտերի քանակի՝ տպագիր տպատախտակները կարելի է բաժանել միակողմանի տախտակների, երկկողմանի տախտակների, բազմաշերտ տախտակների և HDI տախտակների (բարձր խտության փոխկապակցման տախտակներ):
1) միակողմանի
Միակողմանի տախտակը վերաբերում է տպատախտակին, որը միացված է տպատախտակի միայն մի կողմում (զոդման կողմում), և բոլոր բաղադրիչները, բաղադրիչների պիտակները և տեքստային պիտակները տեղադրված են մյուս կողմում (բաղադրիչի կողմում):

Միակողմանի վահանակի ամենամեծ առանձնահատկությունը ցածր գինն է և արտադրության պարզ գործընթացը:Այնուամենայնիվ, քանի որ լարերը կարող են իրականացվել միայն մեկ մակերևույթի վրա, լարերը ավելի բարդ են, և լարերը հակված են ձախողման, ուստի այն հարմար է միայն որոշ համեմատաբար պարզ սխեմաների համար:

2) երկկողմանի
Երկկողմանի տախտակը մետաղալարով ամրացված է մեկուսիչ տախտակի երկու կողմերում, մի կողմը օգտագործվում է որպես վերին շերտ, իսկ մյուս կողմը օգտագործվում է որպես ստորին շերտ:Վերին և ստորին շերտերը էլեկտրականորեն միացված են միջանցքների միջոցով:

Սովորաբար, երկշերտ տախտակի վրա բաղադրիչները տեղադրվում են վերին շերտի վրա;Այնուամենայնիվ, երբեմն բաղադրիչները կարող են տեղադրվել երկու շերտերի վրա, որպեսզի կրճատեն տախտակի չափը:Երկշերտ տախտակը բնութագրվում է չափավոր գնով և հեշտ լարերով:Դա սովորական տպատախտակների մեջ ամենատարածված օգտագործվող տեսակն է:

3) բազմաշերտ տախտակ
Երկու շերտից ավելի տպագիր տպատախտակները միասին կոչվում են բազմաշերտ տախտակներ:

4) HDI տախտակ
HDI տախտակը շղթայի բաշխման համեմատաբար բարձր խտություն ունեցող միացում է, օգտագործելով միկրո-կույր թաղված անցքերի տեխնոլոգիա:

PCB կառուցվածքը
PCB-ն հիմնականում կազմված է պղնձով ծածկված լամինատներից (Copper Clad Laminates, CCL), prepreg (PP թերթ), պղնձե փայլաթիթեղից (Copper Foil), զոդման դիմակ (նաև հայտնի է որպես զոդման դիմակ) (Solder Mask):Միևնույն ժամանակ, մակերեսի վրա բացված պղնձե փայլաթիթեղը պաշտպանելու և եռակցման ազդեցությունն ապահովելու համար անհրաժեշտ է նաև մակերեսային մշակում իրականացնել PCB-ի վրա, իսկ երբեմն այն նաև նշվում է նիշերով:

1) պղնձե լամինատ
Պղնձապատ լամինատը (CCL), որը կոչվում է պղնձապատ լամինատ կամ պղնձապատ լամինատ, տպագիր տպատախտակների արտադրության հիմնական նյութն է:Այն կազմված է դիէլեկտրիկ շերտից (խեժ, ապակե մանրաթել) և բարձր մաքրության հաղորդիչից (պղնձե փայլաթիթեղ)։կազմված կոմպոզիտային նյութերից.

Միայն 1960 թվականին պրոֆեսիոնալ արտադրողներն օգտագործեցին ֆորմալդեհիդային խեժի պղնձե փայլաթիթեղը որպես հիմք միակողմանի PCB-ներ պատրաստելու համար և դրանք տեղադրեցին ձայնագրիչների, մագնիտոֆոնների, տեսաձայնագրիչների և այլնի շուկա: Հետագայում կրկնակի աճի պատճառով: -կողմնակի միջանցքային պղնձե ծածկույթի արտադրության տեխնոլոգիա, ջերմակայունություն, չափսեր Մինչ այժմ լայնորեն կիրառվում են կայուն էպոքսիդային ապակե հիմքերը:Մեր օրերում լայնորեն կիրառվում են FR4, FR1, CEM3, կերամիկական թիթեղները և տեֆլոնի թիթեղները։

Ներկայումս փորագրման մեթոդով պատրաստված առավել լայնորեն կիրառվող PCB-ն պղնձե ծածկված տախտակի վրա ընտրովի փորագրումն է` անհրաժեշտ սխեմա ստանալու համար:Պղնձով ծածկված լամինատը հիմնականում ապահովում է հաղորդման, մեկուսացման և աջակցության երեք գործառույթ ամբողջ տպագիր տպատախտակի վրա:Տպագիր տպատախտակների կատարողականը, որակը և արտադրության արժեքը մեծապես կախված են պղնձապատ լամինատներից

2) Prepreg
Prepreg-ը, որը նաև հայտնի է որպես PP թերթիկ, բազմաշերտ տախտակների արտադրության հիմնական նյութերից մեկն է:Այն հիմնականում կազմված է խեժից և ամրացնող նյութերից։Ամրապնդող նյութերը բաժանված են ապակե մանրաթելից կտորի (որը կոչվում է ապակե կտոր), թղթե հիմքի և կոմպոզիտային նյութերի:

Բազմաշերտ տպագիր տպատախտակների արտադրության մեջ օգտագործվող նախածանցների (կպչուն թիթեղների) մեծ մասը որպես ամրացնող նյութ օգտագործում է ապակե կտոր:Բարակ թիթեղային նյութը, որը պատրաստվում է մշակված ապակու կտորը խեժի սոսինձով ներծծելով, այնուհետև ջերմային մշակմամբ նախապես թխված, կոչվում է նախածանց:Նախածանցները փափկվում են ջերմության և ճնշման տակ և պնդանում, երբ սառչում են:

Քանի որ մանվածքի թելերի քանակը ապակե կտորի մեկ միավորի երկարության վրա ծռվածքի և հյուսքի ուղղություններում տարբեր է, կտրելիս պետք է ուշադրություն դարձնել նախածածկի թեքվածքի և հյուսքի ուղղություններին:Ընդհանրապես, աղավաղման ուղղությունը (ուղղությունը, որով ապակե կտորը ոլորված է) ընտրվում է որպես արտադրական տախտակի կարճ կողմի ուղղություն, իսկ հյուսվածքի ուղղությունը արտադրական տախտակի երկար կողմի ուղղությունն է, որպեսզի ապահովի տախտակի հարթությունը: տախտակի մակերեսը և կանխել արտադրական տախտակի ոլորումը և դեֆորմացումը տաքացնելուց հետո:

3) պղնձե փայլաթիթեղ
Պղնձե փայլաթիթեղը բարակ, շարունակական մետաղական փայլաթիթեղ է, որը դրված է տպատախտակի հիմքի վրա:Որպես PCB-ի հաղորդիչ՝ այն հեշտությամբ կապվում է մեկուսիչ շերտին և փորագրվում՝ ձևավորելով միացում:

Ընդհանուր արդյունաբերական պղնձե փայլաթիթեղները կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝ գլորված պղնձե փայլաթիթեղ (ՀՀ պղնձի փայլաթիթեղ) և էլեկտրոլիտիկ պղնձե փայլաթիթեղ (ED պղնձե փայլաթիթեղ).
Գլորված պղնձե փայլաթիթեղն ունի լավ ճկունություն և այլ բնութագրեր, և այն պղնձե փայլաթիթեղն է, որն օգտագործվում է փափուկ տախտակի վաղ գործընթացում.
Էլեկտրոլիտիկ պղնձե փայլաթիթեղն ունի արտադրության ավելի ցածր արժեքի առավելություն, քան գլանվածքով պղնձե փայլաթիթեղը

4) Զոդման դիմակ
Զոդման դիմադրողական շերտը վերաբերում է տպագիր տպատախտակի այն հատվածին, որն ունի զոդման դիմացկուն թանաքով:

Զոդման դիմացկուն թանաքը սովորաբար կանաչ է, և մի քանիսն օգտագործում են կարմիր, սև և կապույտ և այլն, ուստի զոդման դիմացկուն թանաքը հաճախ կոչվում է կանաչ յուղ PCB արդյունաբերության մեջ:Այն տպագիր տպատախտակների մշտական ​​պաշտպանիչ շերտ է, որը կարող է կանխել խոնավությունը, հակակոռոզիոն, հակաբորբոսային և մեխանիկական քայքայումը և այլն, բայց նաև կանխել մասերի եռակցումը սխալ վայրերում:

5) Մակերեւութային մշակում
«Մակերևույթը», ինչպես օգտագործվում է այստեղ, վերաբերում է PCB-ի միացման կետերին, որոնք ապահովում են էլեկտրական միացում էլեկտրոնային բաղադրիչների կամ այլ համակարգերի և PCB-ի վրա գտնվող սխեմաների միջև, ինչպիսիք են բարձիկների միացման կետերը կամ կոնտակտային միացումները:Մերկ պղնձի զոդման ունակությունն ինքնին շատ լավ է, բայց այն հեշտությամբ օքսիդանում և աղտոտվում է օդի ազդեցության դեպքում, ուստի պաշտպանիչ թաղանթը պետք է ծածկված լինի մերկ պղնձի մակերեսին:

PCB մակերեսային մշակման ընդհանուր գործընթացները ներառում են կապարի HASL, առանց կապարի HASL, օրգանական ծածկույթ (Organic Solderability Preservatives, OSP), ընկղմվող ոսկի, ընկղման արծաթ, ընկղմվող անագ և ոսկեպատ մատներ և այլն: Շրջակա միջավայրի պաշտպանության կանոնակարգերի շարունակական բարելավմամբ, այնտեղ են Առաջատար HASL գործընթացը աստիճանաբար արգելվել է:

6) կերպարներ
Նիշը տեքստային շերտն է, PCB-ի վերին շերտում այն ​​կարող է բացակայել, և այն սովորաբար օգտագործվում է մեկնաբանությունների համար։

Սովորաբար, շղթայի տեղադրումն ու սպասարկումը հեշտացնելու համար տպագիր տախտակի վերին և ստորին մակերևույթների վրա տպագրվում են անհրաժեշտ պատկերանշանները և տեքստային ծածկագրերը, ինչպիսիք են բաղադրիչների պիտակները և անվանական արժեքները, բաղադրիչների ուրվագծերի ձևերը և արտադրողի լոգոները, արտադրությունը: ժամկետները սպասում են.

Նիշերը սովորաբար տպագրվում են էկրանի տպագրությամբ